硬件准备与模块选型
树莓派通过SIM卡实现精准定位需搭配支持GNSS功能的蜂窝通信模块，如SIM868或EC20。这类模块通过串口与树莓派连接，同时支持4G网络与GPS定位。硬件连接步骤如下：
- 将模块插入树莓派GPIO接口的UART引脚
- 插入支持4G网络的SIM卡
- 连接GPS天线至模块的专用接口
连接完成后需通过ls /dev/ttyUSB*命令确认设备识别状态，典型设备名为ttyUSB0或ttyUSB1。
系统配置与驱动安装
系统需安装GPS数据解析工具链：
- 安装gpsd服务：
sudo apt-get install gpsd gpsd-clients - 配置串口权限：
sudo chmod 666 /dev/ttyUSB* - 启动GPS服务：
sudo gpsd /dev/ttyUSB1 -N -D 9 -F /var/run/gpsd.sock
通过minicom -D /dev/ttyUSB1发送AT指令AT+QGPS=1可激活模块的GPS功能。
GPS数据获取与解析
定位数据解析可采用两种方案：
| 方式 | 指令 | 输出格式 |
|---|---|---|
| 原始数据 | cat /dev/ttyUSB1 |
NMEA-0183协议 |
| 可视化工具 | cgps -s |
格式化坐标 |
Python程序可通过gpsd-py3库实时获取经纬度坐标，需监听gpsd.sock套接字。
应用场景与优化方案
典型应用包括物流追踪、户外设备定位等。为提高定位精度建议：
- 使用外置高增益GPS天线
- 配置A-GPS辅助定位
- 结合OpenCV实现视觉定位补偿
通过4G网络可将坐标数据实时上传至物联网平台，实现远程监控。
树莓派结合SIM通信模块可构建低成本的精准定位系统，通过串口通信和开源工具链实现从硬件到数据的完整解决方案，满足物联网领域的位置服务需求。
